2014 Fiscal Year Annual Research Report
システイン残基ユビキチン化修飾の分子基盤とペルオキシソームタンパク質輸送制御
Publicly Offered Research
| Project Area | New aspect of the ubiquitin system : its enormous roles in protein regulation |
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| Project/Area Number |
25112518
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
藤木 幸夫 九州大学, その他部局等, 特任教授 (70261237)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ペルオキシソーム / ユビキチン化 / タンパク質輸送 / ペルオキシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ペルオキシソーム移行シグナル1型（PTS1）受容体であるPex5pのN末領域に保存されたシステイン残基のモノユビキチン化修飾（Cys-Ub化と略）によるペルオキシソームへのタンパク質輸送制御機構の解明を目的とした。本年度の研究成果の概略を記す。
A） Pex5pのCys-Ub化修飾の分子基盤
In vivoにおいてPex5pのCys-Ub化に必要であるRINGペルオキシン3種（Pex2p、Pex10p、Pex12p）をE3として、組換えタンパク質を用いたin vitroでのPex5p Cys-Ub化の再構成を試みた。3種RINGペルオキシンのRINGドメインあるいは全長タンパク質を各種組合せで混合するなど多くの検討を行ったが、溶液中でのCys-Ub化は再現できていない。In vivoでの解析結果と併せて、ペルオキシソーム膜に真在化したPex5pが特異的にRINGペルオキシンによるCys-Ub化の基質となることが強く示唆された。
B） Cys-Ub化修飾によるペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送の制御機構
モノUb化被修飾能を欠失したPex5p-C11A変異体は、PEX5欠損性CHO変異細胞に対する相補活性を完全に失っていた。一方、Pex5p-C11K変異体はモノUb化されるものの野生型Pex5pより相補活性が低いことを見出し、Ub化の標的がCys残基であることがPex5pの機能に重要であることを示した。種々の解析から、Pex5pのCys残基がモノUb化だけでなくレドックスセンサーとして機能する可能性が示唆された。また、関連する研究成果として、PTS2受容体Pex7pのポリUb化を介した分解による機能調節機構を明らかにし、国際誌Biochemical Journalに発表した（Miyauchi-Nanri Y., et al., Biochem. J. 463, 65-74 (2014)）。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Molecular basis for peroxisome biogenesis disorders2014
Author(s)
*Fujiki, Y., Okumoto, K., Mukai, S., and Tamura, S.
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Journal Title
In: Brocard, C. and Hartig, A. (eds) Molecular machines involved in peroxisome biogenesis and maintenance, Springer-Verlag, Wien, Austria
Volume: ―
Pages: 91-110
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Molecular complex coordinating peroxisome morphogenesis2014
Author(s)
*Fujiki, Y., Itoyama, A., Abe, Y., and Honsho, M.
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Journal Title
In: Brocard, C. and Hartig, A. (eds) Molecular machines involved in peroxisome biogenesis and maintenance, Springer-Verlag, Wien, Austria
Volume: ―
Pages: 391-401
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mild reduction of plasmalogens causes rhizomelic chondrodysplasia punctata: Functional characterization of a novel mutation2014
Author(s)
Noguchi, M., Honsho, M., Abe, Y., Toyama, R., Niwa, H., Sato, Y., Ghaedi, K., Rahmanifar, A., Shafeghati, Y., and *Fujiki, Y.
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Journal Title
Journal of Human Genetics
Volume: 59
Pages: 387-392
DOI
Peer Reviewed
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